湖南省郴州市2021-2022学年高二（下）期末物理试卷word版含答案

郴州市2022 年上学期期末教学质量监测试卷 高二物理 （试题卷） 注意事项： 1.本试卷分试题卷和答题卡。试题卷共6 页，有四道大题，共15 道小题，满分100 分。考 试时间75 分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡和该试题卷的指定位置上，并认 真核对答题卡上的姓名、准考证号和科目。 3.考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考生在 答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单选题（本题共6 小题，每小题4 分，共24 分） 1.下列有关物理学史的说法正确的是（ ） A.汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构模型 B.普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化"的观念 C.德国物理学家韦伯发现了电磁感应现象，并得出了电磁感应定律 D.玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念 2.下列说法正确的是（ ） A.一群处于 的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10 种不同频率的光 B.在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的 最大初动能 越大，则这种金属的逸出功 越大 C.某放射性原子核经过2 次 衰变和一次 衰变，核内中子数减少了5 个 D.氡元素的半衰期为3.8 天，若有8 个氡原子核，则7.6 天后还剩2 个氡原子核未衰变 3.利用如图所示的电路研究光电效应现象，各电表均为理想电表，滑片P 的位置在O 点的 正上方。已知入射光的频率大于阴极K 的截止频率，且光的强度较大，则（ ） A.减弱入射光的强度，遏止电压变小 B.P 不移动时，微安表的示数为零 C.P 向a 端移动，微安表的示数减小 D.P 向b 端移动，光电子到达阳极A 的最大动能减小 4.如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C 和D 后再回到状态A，其中， A→B 和C→D 为等温过程，B→C 和D→A 为绝热过程气体与外界无热量交换，这就是著名 的“卡诺循环”。下列说法正确的是（ ） A.A→B 等温过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律 B.B→C 绝热过程中，气体分子的平均动能增大 C.C→D 等温过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D.D→A 绝热过程中，外界对气体做功，气体内能增加温度升高 5.一理想变压器的原，副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同 的电阻R，原线圈一侧接在电压有效值为220V 的正弦交流电源上，则副线圈两端的电压U 和原、副线圈回路中电阻R 消耗的功率的比值k 分别为（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 6.可绕O 点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导 线，与套在铁芯上部的线圈A 相连.套在铁芯下部的线圈B 引出两根导线接在两根水平光滑 导轨上，如图所示.导轨上有一根金属棒ab 处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法 正确的是（ ） A.圆盘顺时针加速转动时，ab 棒将向右运动 B.圆盘逆时针匀速转动时，ab 棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向左运动 二、多选题（本题共4 小题，每小题5 分，共20 分） 7.下列关于温度及内能的说法中正确的是（ ） A.物体的内能可能为零 B.温度高的物体比温度低的物体内能大 C. 的水的内能小于 的水蒸气的内能 D.相同质量的理想气体如果内能相同，则它们的分子平均动能一定相同 8.如图所示，一块宽为a、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，当元件内通入方向向右的电流I，且处于垂直于上表面方向向下的匀强磁场B 中，此时元件的前、后表面间电压为 ，则（ ） A.前表面的电势比后表面的低 B.其它条件不变，前、后表面间的电压 与B 成正比 C.其它条件不变，前、后表面间的电压 与c 成正比 D.自由电子受到的洛伦兹力大小为 9.如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨， 两相同的光滑导体棒ab，cd 静止在导轨上，导体棒垂直于导轨放置。 时，棒ab 以初 速度 沿导轨向右滑动。两导体棒的质量都为m，两导体棒接入回路的电阻都为R，其余 部分的电阻忽略不计，磁感应强度为B，两轨道间距为L，下列说法正确的是（ ） A.两棒最后的速度都为零 B.导体棒ab 的最大加速度为 C.导体棒cd 产生的电热为 D.通过导体棒cd 的电荷量为 10.磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示，它的驱动系统简化为如图乙所示的物理 模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L，匝数为N，总电阻为R；水平面内平 行长直导轨间存在磁感应强度均为B、方向交互相反，边长均为L 的正方形组合匀强磁场。 当磁场以速度v 匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（ ） A.图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相反 C.列车速度为 时线框中的感应电动势大小为 D.列车速度为 时线框受到的安培力大小为 三、实验题（本题共2 小题，11 题每空3 分，共21 分） 11.某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀 强磁场，在等臂天平右端挂一宽度为d、高为h 的矩形线圈，线圈匝数为n。当线圈通入逆 时针方向的电流I，天平左盘加砝码使天平平衡；然后不改变电流大小仅改变电流方向，在 天平左盘再加入质量为 的砝码后，天平再次平衡。矩形线圈始终在纸面内且下边水平， 重力加速度大小为g。 （1）矩形线圈的高度h 对实验结果______（填“有”或“没有”）影响。 （2）用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小 ______。 12.利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距 ，双缝到光屏的距离 ， 用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B 位置时游标卡尺读数 如图乙丙所示，则： （1）分划板在图中A、B 位置时游标卡尺读数分别为 ， ______mm；相 邻两条纹间距 ______mm。 （2）波长的表达式 ______（用 、l、d 表示），该单色光的波长 ______m。 （3）若改用频率更高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不 变”或“变小”） 四、计算题（本题共3 小题，13 题11 分，14 题10 分，15 题14 分，共35 分。解答题应写 出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位。） 13.（11 分）如图所示，有一横截面为四分之一圆的玻璃棱镜，圆心为O，半径为R。以O 为原点建立直角坐标系xOy，两个半径恰好与两个坐标轴重合，某单色光在 范围 内从第二象限沿x 轴正方向射向棱镜。已知棱镜对该单色光的折射率为 ，真空中光速 为c.则： （1）光线在棱镜AB 弧上发生全反射的临界角 （2）光在棱镜中传播的速度 （3）在AB 弧面上刚好发生全反射的光线，从x 轴射出的坐标是多少？ 14.（10 分）水火箭的简化图如图所示，容器内气体的体积 ，内装有少量水，容器 口竖直向下，用轻橡胶塞塞紧，放在发射架上，打气前容器内气体的压强 。 用打气筒通过容器口的阀门向容器内缓慢打气，每次能向容器内打人压强也为 ，体积 的空气，当容器中气体的压强达到一定值时，水冲开橡胶塞，火箭竖直升空。 已知橡胶塞与容器口的最大静摩擦力 ，容器口的横截面积 ，不计容器 内水产生的压强及橡胶塞受到的重力，打气过程容器内气体的温度和容积保持不变，求： （1）火箭发射升空瞬间容器内气体的压强P； （2）打气筒需打气的次数n。 15.（14 分）如图所示，宽度为L 两平行竖直边界MN、PQ 间有一水平匀强电场，PQ 右侧 有一半径为r 的圆形匀强磁场区域， 为圆心，磁场方向垂直纸面向里.一质量为m，带电 量为 的粒子在边界MN 上的O 点由静止释放，经电场加速后，以速度v 沿轴线 进入 磁场区域，经磁场边界a 点后从磁场区域边界上d 点离开磁场，且 .不计粒子 重力. （1）求匀强电场的电场强度E 的大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度B 的大小； （3）若在圆形磁场右侧还存在着另一个矩形匀强磁场区域，其左边界与PQ 平行，磁场方 向垂直于纸面所在平面，粒子经过该磁场偏转后恰好又能回到a 点，求矩形磁场的最大磁 感应强度。 郴州市2022 年上学期期末教学质量监测试卷 高二物理参考答案和评分细则 （命题人：周建树唐智武审题人：李百炼） 一、单选题（本题共6 小题，每小题4 分，共24 分） 1-6BCCDAC 二、多选题（本题共4 小题，每小题5 分，共20 分） 7.CD 8.BD 9.BD 10.AD 三、实验题（本题共2 小题，每空3 分，共21 分） 11.（1）没有； （2） 12.（1）15.6；0.75；（2） ； ； （3）变小 四、计算题（本题共3 小题，13 题11 分，14 题10 分，15 题14 分，共35 分。解答题应写 出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位。） 13.（11 分）解：（1）当光射到圆弧面上的入射角等于临界角C 时刚好发生全反射 则 ...........................................................................（2 分） 解得： ...................................................................................（2 分） （2）根据 ..................................................................................（2 分） 可得： .................................................................（2 分） （3）在AB 弧面上刚好发生全反射的光线 ，坐标为 （3 分） 14.（10 分）解：（1）对橡胶塞受力分析，有： …................................................................................................................................ ..........（3 分） 代 入 数 据 解 得 ： ....................................................................................................................（2 分） （2）打气过程中容器内气体做等温变化，有： .......................................................................................................................... ............（3 分） 代 人 数 据 解 得 ： ..................................................................................................................................（2 分） 15. （14 分）解：（1 ）粒子在电场中加速，由动能定理 ....................................................（2 分） 得 ...................................................................................................................................................... （2 分） （2 ）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系得，粒子圆运动的半径 ……（1 分） 由 牛 顿 第 二 定 律 ...........................................................................................................................（2 分） 得 ： ................................................................................................................................................ （ 2 分） （3）如图，粒子出圆形磁场区域后在dj 间做匀速直线运动，在j 点进入矩形磁场做圆周运 动，图示为符合题意的最小圆半径 和对应的最小矩形磁场区域efgh. 由几何关系可知 ............................................................................（1 分） 在矩形磁场区域运动的半径 ..........................................................（1 分） 设矩形磁场区域最大磁感应强度为 由 ..................................................................................................................... （1 分） 得： ..................................................................................................................... （2 分）